Домашние задания по курсу «Физическая химия»

Семинары 1-2

1. В сосуде, при температуре (273 + №) К и давлении 1 атм находится (Г + №) моль аргона. Рассчитайте конечную температуру, давление и работу расширения газа до объёма в 3 раза превышающий первоначальный при:

- при изотермическом расширении;

- при адиабатическом расширении;

- при изобарическом расширении.

Газ считать идеальным.

2. В сосуде, при температуре (280 + 2 * №) К и давлении 1 атм находится (Г + №) моль кислорода. Определите количество теплоты, необходимой для изохорного нагрева газа до температуры (600 + Г) К.

3. Определите теплоту необходимую для нагревания (Г + №) граммов цинка от 298 до (400 + 5 * №) К.

4. Графическим методом, определите теплоту необходимую для нагревания серебра от 10 до 100 К. ([1], табл. 39)

5. Определите теплоту образования As₂O₃ из простых веществ при температуре 298 К и стандартном давлении, если известны следующие термохимические уравнения:

1. As₂O₃ + 3 H₂O_(изб) → 2 H₃AsO_{3 (р-р)}; ∆H° = +31,61 кДж/моль

2. As + 3/2 Cl₂ → AsCl_{3 (г)}; ∆H° = -270,3 кДж/моль

3. AsCl_{3 (г)} + 3 H₂O_(изб) → H₃AsO_{3 (р-р)} + 3 HCl_(р-р); ∆H° = -73,6 кДж/моль

4. ½ H₂ + ½ Cl₂ → HCl_(г); ∆H° = -92,37 кДж/моль

5. HCl_(г) + H₂O_(изб) → HCl_(р-р); ∆H° = -72,49 кДж/моль

6. H₂ + ½ O2 → H₂O; ∆H° = -285,84 кДж/моль

Семинар 3

1. Вычислите тепловой эффект реакции А при 298 К при:

- P = 1 атм

- V = const

2. Выведите аналитическую зависимость теплового эффекта реакции А от температуры. Укажите, в каком температурном интервале применима полученная зависимость. Вычислите тепловой эффект реакции при температуре Т по полученной зависимости, а также по данным о средних теплоёмкостях участников реакции. Постройте графики:

- зависимость суммарной теплоёмкости продуктов реакции от температуры, зависимость суммарной теплоёмкости исходных веществ от температуры (на одном графике)

- зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры.

По графику зависимости теплового эффекта от температуры, определите разницу в суммарных теплоёмкостях продуктов и исходных веществ при 5 различных температурах в интервале от 298 до Т К. По полученным значениям постройте график зависимости изменения теплоёмкости от температуры.

№	Реакция А	Т, К
1	2 H2 + CO → CH3OH↑	700 + 5 * Г
2	4 HCl + O2 → 2 H2O↑ + Cl2	650 + 5 * Г
3	2 N2 + 6 H2O↑ → 4 NH3 + 3 O2	1200 + 5 * Г
4	4 NO + 6 H2O↑ → 4 NH3 + 5 O2	900 + 5 * Г
5	2 NO2 → 2NO + O2	600 + 5 * Г
6	N2O4 → 2 NO2	300 + 5 * Г
7	MgCO3 → MgO + CO2	400 + 5 * Г
8	CaCO3 → CaO + CO2	900 + 5 * Г
9	Ca(OH)2 → CaO + H2O↑	400 + 5 * Г
10	½ S2↑ + 2 H2O↑ → SO2 + 2 H2	900 + 5 * Г
11	½ S2↑ + 2 CO2 → SO2 + 2 CO	800 + 5 * Г
12	2 SO2 + O2 → 2 SO3	600 + 5 * Г
13	SO2 + Cl2 → SO2Cl2	300 + 5 * Г
14	CO + 3 H2 → CH4 + H2O↑	900 + 5 * Г
15	SO2 + 2 CO → ½ S2↑ + 2 CO2	800 + 5 * Г
16	CO + Cl2 → COCl2	300 + 5 * Г
17	CO2 + H2 → CO + H2O↑	1100 + 5 * Г
18	CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O↑	900 + 5 * Г
19	2 CO2 → 2 CO + O2	600 + 5 * Г
20	CH4 + CO2 → 2 CO + H2	800 + 5 * Г
21	C2H6 → CH4 + H2	300 + 5 * Г
22	C2H5OH↑ → C2H4 + H2O↑	300 + 5 * Г
23	CH3CHO↑ + H2 → C2H5OH↑	400 + 5 * Г
24	C6H6↑ + 3 H2 → C6H12↑	500 + 5 * Г
25	3 C2H2 → C6H6↑	700 + 5 * Г